錄井現場數據遠程傳輸的實現與應用研究

楊洋

（大慶鉆探工程公司地質錄井一公司，黑龍江 大慶 163000）

1 前言

地質錄井通過在鉆井現場實時快速分析鉆井工程信息及地層信息，實現對鉆井工程狀況及儲層含油氣的評價，對于指導油氣開發、高效鉆井等意義重大，在油氣勘探開發中發揮了重要作用。地質錄井錄井采集的數據及時、數據量大、信息豐富，獲取的是第一手的儲層資料及實時的鉆井數據，對于監測油氣顯示、發現鉆井工程異常、指導高效鉆井具有重要意義，受到錄井生產管理部門、甲方勘探決策部門的高度關注。因此，數據反饋的及時性、準確性顯得尤為重要。由于地質錄井工作的特殊性，錄井小隊分散、作業距離遠、多分布在偏僻無人區，給信息的采集與傳輸帶來了難題，亟待發展傳輸速度快、覆蓋范圍廣、信號穩定的傳輸網絡。隨著信息技術的發展，衛星傳輸技術得到了廣泛的應用，依靠衛星網絡，建立起連接錄井現場小隊綜合錄井儀、地質工作站、基地的中心數據庫、用戶端的數據傳輸及應用網絡，實時采集、傳輸錄井現場的綜合錄井數據、地質數據，通過衛星網絡傳輸到基地中心數據庫，然后，基地各用戶端連接到數據，進行數據的瀏覽及應用。錄井數據遠程傳輸及應用網絡的建立不僅能夠及時反饋錄井現場的各種數據信息，方便基地用戶對數據的應用及專家進行勘探決策，還極大地提升了錄井信息傳輸及資料應用水平，對于提升地質錄井在勘探開發中的作用具有重要意義，有利于地質錄井行業的可持續發展。

2 錄井數據傳輸系統總體設計

2.1 系統組成

錄井現場數據遠程傳輸系統的建立，需要考慮錄井工作實際情況，錄井現場小隊比較分散，且多在偏僻地域，普通網絡信號難以覆蓋。錄井現場采集的數據種類多，以綜合錄井儀數據和地質數據為主，數據量相對較大，對網絡速度有一定的要求。并且對網絡信號穩定性有要求，傳輸信號的誤碼率要求低。衛星通信為錄井數據遠程傳輸提供了可靠的途徑，其傳輸的速度快、覆蓋范圍廣、信號穩定，為錄井現場與基地連接構建了穩定的橋梁。基于衛星網絡的錄井現場數據傳輸網絡如圖1 所示，在錄井現場構建起連接綜合錄井儀、地質工作站、衛星服務器的網絡，開發數據采集及傳輸軟件，將錄井現場的綜合錄井儀數據、地質數據通過數據采集及傳輸軟件進行采集，然后，通過衛星網絡進行數據的傳輸，在基地的衛星網絡接收到數據后，存儲在基地數據庫，進行數據的統一管理，進行數據的實時發布、瀏覽下載、應用功能開發，同時，為了保障數據的安全，開發系統安全管理模塊，強化對用戶權限及數據安全的管理。

圖1 錄井現場數據傳輸網絡系統設計

2.2 系統特點

錄井現場數據傳輸網絡系統實現了錄井現場與基地的連接，數據傳輸速度更快、信息反饋更加及時，極大提升了錄井信息水平，其特點主要有以下幾點：

（1）實現了錄井現場小隊與基地的互聯，信息反饋及時準確。錄井現場數據傳輸網絡系統在錄井小隊與基地之間建立起了信息通信的橋梁，能夠實時通信，改變了錄井小隊分散、信息閉塞、管理難度大的情況，極大地方便了信息的交換，方便基地及時掌握錄井現場情況。

（2）傳輸數據信息豐富。錄井現場數據傳輸網絡系統能夠將綜合錄井數據及地質數據及時傳送回基地，其中綜合錄井儀數據包括各種鉆井工程參數、氣測數據、鉆井液數據等，地質數據包含錄井巖屑數據、巖心數據、鉆井液數據、巖屑巖心草圖、生產日報等數據，數據類型多、信息豐富，為遠程指揮決策創造了條件。

（3）為基地指導錄井現場施工、勘探決策提供依據。遠程傳輸數據類型多樣，這些數據蘊含豐富的信息，綜合分析這些數據，能夠為巖屑剖面歸位、儲層含油氣性評價、鉆井工程異常監測、優化鉆井等提供參考，對于基地技術管理人員指導錄井現場施工、進行勘探決策提供依據。

（4）極大地方便相關方及時現場狀況。錄井現場數據傳輸網絡不僅實現了錄井小隊與基地的連通，通過基地的數據中心服務器，實現了與各客戶端的連接，方便了甲方及勘探公司及時了解錄井現場油氣顯示情況、監測鉆井工程異常情況，以便進行勘探決策及情況處置。

3 硬件組成

錄井數據傳輸及應用網絡系統基于衛星通信網絡，將綜合錄井儀數據采集系統、地質計算機、衛星計算機、基地數據中心服務器及客戶端等聯接在一起，實現了錄井現場數據的實時傳輸。該系統的硬件組成如下圖2 所示，綜合錄井儀路由器與衛星路由器相連，實現了綜合錄井儀采集機與衛星的通信。地質計算機連接到衛星路由器上，衛星路由器與衛星計算機相連，衛星發射裝置與衛星計算機相連，最終實現衛星與綜合錄井儀、地質計算機連通，在衛星計算機上配置有數據采集及傳輸軟件，實現對綜合錄井儀及地質數據的采集與傳輸。在基地數據中心服務器上連接有衛星接收裝置，能夠接收錄井現場衛星傳輸過來的數據，將數據存儲在基地中心服務器數據庫中，然后，通過因特網或無線局域網絡，與各客戶端相連，方便基地用戶信息流量、數據應用、生產決策等。

該系統除了錄井小隊常規的設備配置外，需要在錄井現場配備專門的衛星計算機及路由器，還需配備衛星發射裝置。在基地需要配備衛星接收裝置及專門的數據中心服務器，方便數據的接收、存儲及應用。

圖2 錄井數據傳輸及應用網絡系統硬件組成

4 應用情況

錄井衛星傳輸系統能夠實時采集及傳輸綜合錄井數據及地質數據，存儲在基地數據庫中，在應用端以實時數據、鉆井工程曲線、報表的方式進行發布，能夠動態顯示錄井現場鉆井及氣測參數變化，通過監測參數變化能夠及時了解錄井現場情況。

實時工程曲線，曲線中有鉆時、鉆壓、扭矩、力壓、套壓、懸重等工程參數，鉆井液密度、流量、池體積等鉆井液參數，全烴及組分氣測數據等，通過監測曲線變化情況，綜合分析參數變化規律，結合鉆井工程情況，判斷有無鉆井異常，對鉆井效率進行分析，實現高效安全鉆井。

錄井衛星傳輸網絡系統實現了錄井現場與基地之間的數據傳輸，第一時間將錄井現場的綜合錄井參數及地質數據傳送回基地，極大地方便了基地管理人員及技術人員對現場情況的掌握，為勘探決策、工程事故處置提供了依據，在油氣勘探開發中發揮了重要的作用。錄井衛星傳輸網絡系統目前已經在油田勘探開發中得到廣泛的應用，發揮了錄井在油氣勘探開發中的重要作用，對地質錄井行業發展具有重要意義。